Akademia Górniczo-Hutnicza

im. Stanisława Staszica

Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki

Zintegrowane Systemy Wytwarzania

PROJEKT SPC.

Wykonał:

Tomasz Kubik

Mariusz Mnich

Paweł Niedziałek

Marcin Olejarczyk

Kierunek: Mechatronika

Specjalność: Wytwarzanie Mechatroniczne

CZĘŚĆ I

1. BADANIE ZDOLNOŚCI SYSTEMU POMIAROWEGO DO POMIARÓW CZĘŚCI WG PODANEJ SPECYFIKACJI

Zadanie:

A. Dobór przyrządu pomiarowego

B. Pomiary

C. Analiza systemu pomiarowego metodą R&R

Badane wyposażenie pomiarowe:

System pomiarowy, w którym stosuje się dobrany przyrząd pomiarowy.

Dostępne przyrządy pomiarowe:

1. Suwmiarka z odczytem cyfrowym, o rozdzielczości 0.01 mm

2. Mikrometr z odczytem cyfrowym, o rozdzielczości 0.001 mm, U=0.0011

3. Czujnik o działce 0.005 mm, komplet płytek I klasy

4. Waga elektroniczna

5. Wysokościomierz, działka elementarna 0.001.

DOBÓR PRZYRZĄDU POMIAROWEGO:

Przyrząd pomiarowy:

Typ i nazwa przyrządu pomiarowego: Suwmiarka cyfrowa uniwersalna

Rozdzielczość : 0.01 mm

Zakres pomiarowy : 0 do 150 mm

Błędy wskazań e_w: +,- 30 DIN962

Błąd odczytu wskazania e_o: 0[µm]

Tolerancja dla IT6 przy średnicach od 18-30 mm : 13 mm

Niepewność pomiaru dla suwmiarki

N = +, −[|e_w|+|e_o|] = +,- 30 [µm]

e_w – błąd wskazania

e_o– błąd odczytu

Spełniony warunek:

N <= 0.1 T

Środki pomiarowe: n – sztuk części: „wałek” .

Rys 1. Mierzony wałek (przykładowa średnica zmierzona)

Cecha mierzona: średnica zewnętrzna wg IT6.

POMIARY

1. Każda część zostaje r - krotnie zmierzona, w sposób zapewniający niezależność wyników, przez każdego spośród m operatorów.

2. W serii r powtórzeń pomiaru każdej części wykonanych przez jednego kontrolera, oblicza się wartość średnią oraz rozstęp. Obliczenia średniej i rozstępu powtarza się dla wszystkich n części i wszystkich m operatorów.

3. Dane r=3, m=4, n=4.

4. Operatorzy: „A”, „B”, „C” , „D” :

Operator A - Mariusz Mnich

Operator B - Tomasz Kubik

Operator C - Marcin Olejarczyk

Operator D - Paweł Niedziałek

Tabelka nr 1. Obliczenia cząstkowe

Tabelka obliczeń analizy R&R dla kilku operatorów (A, B, C , D)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
Parametry D4 dobrać z Tabeli nr 6

Tabela nr 2. Obliczenia R&R

r – ilość prób = 3 , n – 4 części , K₁, K₂ ,K₃ – wartości współczynników dla 99 %

K₁=3.04 K₂=2.30 K₃=2.30

R = 0.02 xdiff= 0.008 Rp= 0.338
Powtarzalność – zmienność urządzenia (EV)
Odtwarzalność – zmienność oceniającego (AV)
Powtarzalność i odtwarzalność (R&R)
Zmienność części (PV)
Całkowita zmienność (TV)
%Powtarzalność (%EV)
%Odtwarzalność (%AV)
% Powtarzalność i odtwarzalność (%R&R)
ndc – ilość oddzielnych kategorii danych

AV - Jeżeli w wyniku obliczeń wartość pod pierwiastkiem będzie ujemna to przyjmuje się, że zmienność oceniającego wynosi 0 (jest pomijalna).

CZĘŚĆ II

WYKONANIE KARTY ŚREDNIEJ I ROZSTĘPU

Tab.3 Wartości średnich dla każdego operatora.

	Elem.1	Elem.2	Elem.3	Elem.4
Op.A	24,350	24,117	24,100	24,023
Op.B	24,350	24,100	24,107	24,007
Op.C	24,360	24,103	24,113	24,016
Op.D	24,360	24,100	24,107	24,020

Obliczenie granic kontrolnych:

UCL (GLK) = 24,178

LCL (DLK) = 24,113

Wykres 1 . Karta średnia skumulowana

Tab.3 Wartości rozstępów dla każdego operatora.

	Elem.1	Elem.2	Elem.3	Elem.4
Op.A	0	0,010	0,020	0,040
Op.B	0	0,020	0,010	0,020
Op.C	0,020	0,010	0,040	0,010
Op.D	0,030	0,040	0,020	0,030

Granice kontrolne

UCL_R=0.046

LCL_R=0

Wykres 1 . Karta rozstępów skumulowana

WNIOSKI:

a).

Na podstawie karty średniej skumulowanej możemy stwierdzić że nasze zmierzone średnice wałków przy czterech elementach mają duże rozbieżności.

W wyniku którym widzimy, że żaden pomiar średnicy elementu nie zawiera się w granicach kontrolnych, których zakres jest bardzo niewielki.

Uwaga: Około połowy lub wiele więcej średnich powinno się znaleźć poza granicami kontrolnymi, ponieważ grupa części zastosowanych w badaniu reprezentuje zmienność procesu

b).

Na podstawie karty rozstępu skumulowanej widzimy, że rozstępy pomiarów zawierają się w całości w granicach kontrolnych

Uwaga: Jeżeli wszyscy oceniający znajdują się w liniach kontrolnych oznacza to, że użyte przez nich metody są takie same

c).

Wskaźnik %R&R wynosi 7.790% co oznacza że odchylenie standardowe błędu powtarzalności i odtwarzalności jest OK.

d).

ndc - rozdzielczość efektywna systemu pomiarowego opisująca liczbę oddzielnych podzbiorów wyników pomiarów wyrobów, na które podzielić można dane spływające z procesu w toku kontroli produkcji.

Gdy ndc jest większe lub równe 5 to występuje kwalifikacja systemu pomiarowego pod kątem sterowania procesem